エクサスケール核融合プラズマシミュレーションに向けた計算技術開発

Development of computing technologies towards exascale fusion plasma simulations

井戸村 泰宏   

Idomura, Yasuhiro

ポスト京重点課題で開発を進めている核融合プラズマシミュレーションコードのエクサスケール計算技術を概説する。ITERの核燃焼プラズマは複数種のイオンから構成され、その時空間スケールは既存装置に比べて一桁以上大きくなる。このため、ITERにおける核燃焼プラズマシミュレーションはエクサスケール計算を必要とする。このような背景から、本研究では最先端メニーコアプロセッサ上での高効率計算を可能とし、ノード間通信を削減する新たな計算技術を5次元核融合プラズマ乱流コードGT5Dにおいて開発し、8,208台のXeonPhi7250(KNL)プロセッサを搭載したOakforest-PACSにおいてその性能を実証した。

This talk reviews exascale computing technologies in fusion plasma simulations developed under the Post-K priority issue. Burning plasmas in ITER consists of multi-species ions, and their spatio-temporal scales are more than an order of magnitude larger than existing devices. Therefore, burning plasma simulations in ITER require exascale computing. To this end, we have developed novel computing technologies, which enables highly efficient computation on latest many core processors and reduces the inter-node communication, in the five dimensional fusion plasma turbulence code GT5D, and their performances were demonstrated on the Oakforest-PACS, which consists of 8,208 XeonPhi7250 (KNL) processors.